Numa primeira etapa, efetuou-se uma recolha de informação dos parâmetros da água residual afluente à ETAR em estudo, uma vez que houve uma grande alteração em relação as características afluentes previstas no projeto de execução. Torna-se imprescindível o estudo da variação das características da água residual afluente à ETAR ao longo do ano, uma vez que um conhecimento detalhado é um passo para atingir a eficiência energética. Os parâmetros analisados consistem em registos de caudal (Figura 28) e carga afluente (Figura 29), durante o período de agosto de 2014 a julho de 2015. Estes dados auxiliam na determinação do oxigénio necessário para otimizar o processo em estudo.
Figura 28- Valores médios mensais do caudal afluente à ETAR de Água Longa de agosto de 2014 a julho de 2015. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Caudal (m3/dia)
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Ao analisar a Figura 28, verifica-se que há variação de caudal nas diferentes épocas do ano. O caudal mais elevado corresponde aos períodos de inverno e o mais reduzido aos períodos de verão. Essa variação de caudal deve-se principalmente ao caudal doméstico, pois é o que apresenta uma variação mais drástica ao longo do ano. Várias causas podem justificar esta variação, como infiltrações nos sistemas de drenagem, que se agravam em períodos de precipitação elevada. Os caudais mais elevados relativos ao mês de outubro e de novembro estão consideravelmente relacionados com intensa precipitação que ocorreu nesses meses (Tabela 12 do anexo IV). A maior parte deste caudal é de origem doméstica, aproximadamente, 66 % do caudal afluente. Em relação aos caudais industriais, verifica-se que, ao contrário do previsto no projeto de excussão, a indústria Godilac não chega a descarregar os seus efluentes na ETAR. Verifica-se que os caudais das indústrias que descarregam na ETAR mantem-se estáveis ao longo do ano, no entanto, não chegam a atingir o caudal médio diário estipulado no dimensionamento da ETAR (Tabela 7). A ETAR foi dimensionada para tratar 3 550 m3/dia, no ano HP, contudo,
durante este período, registou-se um caudal médio diário de, aproximadamente, 600 m3/dia, ou
seja, 6 vezes menor (consultar Tabela 4 do anexo III). O facto de o caudal afluente não atingir esse valor leva a concluir que a ETAR apresenta capacidade ociosa.
Num laboratório externo à ETAR de Água Longa são realizadas análises semanais ao afluente e ao efluente, de modo a avaliar a eficiência da ETAR e auxiliar na tomada de decisões relativas ao correto funcionamento desta. A caracterização do afluente está representada na Figura 29. 0 20 40 60 80 100 120 140 0 400 800 1200 1600 2000 NT, PT (mg/L) CBO5, CQO,SST (mg/L) SST CBO5 CQO PT NT
Figura 29- Dados semanais das características do afluente da ETAR de Água Longa no período de agosto de 2014 a julho de 2015.
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Através da Figura 29, observa-se que as concentrações de CBO5, SST, CQO e NT, variam
muito ao longo do ano, enquanto a concentração de PT mantêm-se praticamente constante
(consultar Tabela 6 do anexo III). Os parâmetros têm concentrações inferiores no período de inverno, o que eventualmente se deve a uma diluição do caudal de entrada, devido à precipitação. Comparando a Figura 28 com a Figura 29, verifica-se que os períodos de caudal elevado correspondem a períodos de reduzidas concentrações dos parâmetros analisados. Comparando as características afluentes com os valores de uma água residual doméstica típica, verifica-se que os valores da CBO5 e da CQO afluente são mais elevados, provavelmente devido à existência de
matéria industrial, que proporciona um aumento desses valores.
Na Tabela 22 estão representadas as médias das características afluentes analisadas (em kg/dia), de modo a facilitar a interpretação dos dados e comparar com os dados de projeto.
Tabela 22- Condições médias de afluência da ETAR de Água Longo de agosto de 2014 a julho de 2015
Parâmetro Ano 2014/2015 Caudal (m3/dia) 600 SST (kg/dia) 85 CBO5 (kg/dia) 126 CQO (kg/dia) 228 NT (kg/dia) 21,6 PT (kg/dia) 2,2
Comparando a Tabela 22 com a Tabela 9, verifica-se que todas as cargas mássicas apresentam valores inferiores. Deste modo, verifica-se que a ETAR não está a ser totalmente aproveitada.
O facto da concentração de CBO5 e de NT (parâmetros que interferem no oxigénio que é
necessário fornecer ao tratamento biológico) serem inferiores ao previsto no projeto de dimensionamento leva a que seja necessário reavaliar este processo, para conhecer as necessidades atuais de oxigénio.
De modo a verificar se o subsistema em análise proporciona o devido tratamento à água residual, na Figura 30 está representada a caracterização do efluente final. Com este gráfico é possível verificar se a licença de descarga é cumprida (Tabela 10).
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Analisando a Figura 30, verifica-se que as concentrações de todos os parâmetros diminuem após o tratamento, até valores inferiores aos requisitos de descarga.
A variação da temperatura no tanque de arejamento é um parâmetro de análise importante, uma vez que interfere nos processos que ocorrem neste. Sendo assim, é analisada a variação da temperatura dos tanques de arejamento ao longo do período de análise, ou seja, de agosto de 2014 a julho de 2015 (Figura 31).
Analisando a Figura 31, observa-se que ao longo do ano a temperatura varia entre 9 e 29 °C, conforme as estações do ano. No inverno apresenta temperaturas baixas e no verão altas. A temperatura média ao longo do ano é de 19 °C (consultar Tabela 8 do anexo III).
0 5 10 15 20 25 30 0 20 40 60 80 100 120 NT,PT (mg/L) CBO5,CQO,SST (mg/L) SST CBO5 CQO NT PT
Figura 30- Dados semanais das características do efluente da ETAR de Água Longa no período de agosto de 2014 a julho de 2015. 0 5 10 15 20 25 30 Temperatura (°C) tanque 1 tanque 2
Figura 31- Variação da temperatura do tanque de arejamento da ETAR de Água Longa de agosto de 2014 a julho de 2015.
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Uma vez que se verificou alteração das características afluentes em relação ao previsto no projeto de execução e de modo a facilitar o manuseamento do tanque de arejamento, foram calculadas as necessidades de oxigénio atuais. Na Tabela 23 estão representadas as necessidades atuais de oxigénio, considerando os dois tanques de arejamento como uma só unidade. Foram calculadas para diferentes gamas de CBO5 e temperaturas, escolhidas consoante as variações que
ocorrem ao longo do ano.
Tabela 23- Necessidades de oxigénio para diferentes valores de CBO5 e temperatura na ETAR de Água Longa
O2 necessário (kg/dia) Temperatura (°C) CBO5 (mg/L) 15 20 25 30 100 112 114 116 118 200 176 181 185 189 400 303 313 322 331 600 430 445 460 473
Analisando a Tabela 23, verifica-se que a necessidade de oxigénio aumenta com o aumento da temperatura. Isto acontece uma vez que a taxa de decaimento endógeno aumenta com a temperatura (Equação 12). Também é necessário fornecer maior quantidade de oxigénio à medida que a concentração de CBO5 aumenta, o que está de acordo com a literatura pois existe
maior concentração de matéria orgânica para degradar. Comparando o oxigénio necessário previsto no dimensionamento do projeto com o oxigénio necessário nas condições atuais (média de CBO5 aproximadamente 200 mg/L), ambos a uma temperatura de 15 °C, observa-se que há
um decréscimo dessa necessidade. A necessidade de oxigénio é, aproximadamente, 16 vezes menor, consequência das cargas poluentes estarem abaixo do previsto.